论文部分内容阅读
本课题以船用无线电通信系统接收天线的应用为研究重点，综合考虑到通信系统的工作环境以及船用天线的设计要求，提出了一种基于相控阵技术的铁氧体磁天线应用方案。天线水平面的波辦形状是一个没有畸变的“8”字形，有较明显的接收零点，属于有向天线。由于将相控阵技术应用于铁氧体磁天线，可以使天线的波束指向在360°范围内任意旋转，并且可以实现小型化设计。论文首先详细分析了铁氧体磁天线的接收性能，通过与系统工作波段常用的鞭状天线的对比，指出了铁氧体磁天线的优势，为系统接收天线的选用提供了重要的依据。然后围绕相位控制技术相关理论展开，研究了铁氧体磁天线波束合成控制的方法。在进行了大量的、有针对性的测试试验后，给出了天线的性能测试结果。在此基础上分析了天线的应用约束条件，设计了以发射台站与船的平面几何关系控制天线波束的指向为主，以基于信号强度的能量判决为辅的波辦方向控制算法。在船舶直线航行时，根据船初始位置和当前位置的距离差以及台站位置参数计算天线波束指向；当船在航行过程中转向或者船首随海左右浪摆动时，根据信号能量变化自适应调整天线波束指向。算法的设计保证了船体在处于不同的运动状态下，天线都能实吋地、智能地接收到来自不同台站的信号。最后，根据系统原有的硬件平台设计磁天线的接口电路。在系统硬件平台上设计磁天线波辦方向控制算法的软件实现。为提高软件可靠性及可读性，磁天线波辦方向控制算法软件采用模块化设计，并且分别介绍了各个模块的软件实现。